Teoria cuantica

La Teoría cuántica del alemán Max Planck en el año 1900 como solución a uno de los mayores problemas para la física de la época: la radiación del cuerpo negro. La sol. Propuesta por Planck y condensada en una pequeña ecuación que recibe su nombre, consistía en que la energía no se emitía de forma continúa sino como paquetes discretos o cuantos (fotones); la propuesta de Planck aclaraba unproblema que la física, regida durante dos siglos por los postulados de Newton, no había podido explicar con precisión.
El siguiente avance de la teoría cuántica, se produjo diez años más tarde y estuvo protagonizado por Albert Einstein. Éste aplicó la teoría cuántica a otra intrigante cuestión, el efecto fotoeléctrico. Se sabía que al iluminar con luz de determinada longitud de onda piezas de algunosmetales de un circuito eléctrico se generaba una corriente eléctrica en el circuito. Einstein supuso, siguiendo el razonamiento de Planck, que el efecto fotoeléctrico se producía porque el cuanto luminoso tenía la cantidad de energía necesaria para expulsar un electrón del metal y lanzarlo a través del circuito eléctrico. A mayor número de cuantos, más corriente. Una vez más, considerar que laenergía estaba cuantizada permitía encontrar una solución al problema, una solución que la teoría newtoniana tampoco podía dar.
En 1911 el británico Ernest Rutherford había establecido la existencia de un núcleo atómico, y había llegado a proponer que cada átomo estaba formado por un núcleo denso y con carga positiva, rodeado por electrones cargados negativamente que giraban en torno al núcleo Esteesquema, notablemente newtoniano en su concepción, sólo tropezaba con una dificultad. La teoría electromagnética clásica desarrollada por James Clerk Maxwell, una teoría perfectamente probada, predecía inequívocamente que un electrón que girara en torno a un núcleo emitiría continuamente radiación electromagnética hasta perder toda su energía, y acabaría cayendo en el núcleo. Por tanto, según lateoría clásica, el átomo descrito por Rutherford sería inestable.
En 1913 s Niels Bohr se atrevió a postular finalmente que la teoría clásica no era válida en el interior del átomo, y que los electrones se desplazaban en órbitas fijas. Cada cambio de órbita de un electrón correspondería a la absorción o emisión de un cuanto de radiación. Las ecuaciones de Bohr fallaban estrepitosamente con átomosmás complejos, ya que no podían obtenerse más que soluciones aproximadas.
Los cuantos de Planck suponían por lo tanto una nueva concepción del universo microscópico de los átomos que el hombre estaba descubriendo, y todo gracias a un puñado de físicos europeos, tan brillantes que los historiadores de la ciencia dudan que se vea jamás un número de mentes semejantes reunidas simultáneamente entorno a un problema común Louis Victor de Broglie sugirió que, puesto que las ondas electromagnéticas mostraban algunas características corpusculares, las partículas también deberían presentar en algunos casos propiedades ondulatorias, lo que dió en llamar dualidad onda-partícula. Esta predicción fue verificada experimentalmente pocos años después por los físicos estadounidenses Clinton Davisson yLester Halbert Germer y el físico británico George Paget Thomson, quienes mostraron que un haz de electrones dispersado por un cristal da lugar a una figura de difracción característica de una onda. Paradójicamente, el padre de Thomson había dado pruebas firmes sobre la naturaleza corpuscular de los electrones.
Transcurrido un cuarto del siglo XX, estaba claro que la teoría cuántica había aportadosoluciones válidas a algunas cuestiones, pero carecía todavía del rigor matemático que gusta a los físicos
El concepto ondulatorio de las partículas desarrollado por de Broglie dió al físico austríaco Erwin Schrödinger la idea de emplear una ecuación de onda que describiese las propiedades ondulatorias de una partícula, y más concretamente el comportamiento ondulatorio del electrón en el átomo...